王思潮
數(shù)千年來,人們一直想知道一個問題的答案:在宇宙中,我們是否孤獨(dú)?
北京時間7月24日,美國宇航局(下文稱NASA)宣布,發(fā)現(xiàn)“第二個地球”開普勒-452b。幾天前,英國天體物理學(xué)家斯蒂芬?霍金參與的“突破聆聽”項(xiàng)目啟動,同樣是為了尋找外星智慧生命。
在看了無數(shù)講述未來的科幻大片之后,人們會問:地外文明離我們還遠(yuǎn)嗎?
通過開普勒空間望遠(yuǎn)鏡的觀測和資料分析,NASA發(fā)現(xiàn)了首顆位于“宜居帶”上、體積最接近地球的行星開普勒-452b,推測上面可能有大氣層和流動水,而且其所圍繞的中央恒星無論大小、亮度都與太陽非常相似,這是人類在尋找“另一個地球”道路上的一個重要里程碑。
NASA指出:“太陽系以外行星,尤其是大小與地球接近的小型系外行星,僅僅在21年前還屬于科幻的范疇。但現(xiàn)在,我們發(fā)現(xiàn)了數(shù)以千計(jì)的系外行星,天文學(xué)家們已經(jīng)接近幾千年來我們所夢想的目標(biāo):發(fā)現(xiàn)另一個地球?!?/p>
除了觀測,探索地外文明的第二條路是搜尋外星人發(fā)來的無線電訊號。7月21日,斯蒂芬?霍金、英國天文學(xué)家馬???里斯和俄羅斯慈善家尤里?米爾納在倫敦皇家學(xué)會啟動了“突破聆聽”項(xiàng)目,準(zhǔn)備花1億美元去尋找外星智慧生命。他們計(jì)劃在最初10年,使用美國格林班克射電望遠(yuǎn)鏡和澳大利亞新南威爾士州的帕克斯望遠(yuǎn)鏡,搜尋離地球最近的100萬顆恒星,仔細(xì)傾聽有沒有外星人發(fā)來的無線電訊號。
參與這一項(xiàng)目的還有SETI@home(一項(xiàng)利用全球互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)共同搜尋地外文明的計(jì)劃),全球900萬志愿者也將使用個人電腦,從射電望遠(yuǎn)鏡傳來的海量數(shù)據(jù)中,自動搜尋有沒有外星人發(fā)來的訊號。這些個人電腦集合起來,就組成了一個世界上最大的超級計(jì)算機(jī)。
第三條路可謂獨(dú)辟蹊徑——研究UFO。銀河系有2000億顆恒星和上千億顆行星,搜尋外星人無線電訊號猶如大海撈針;現(xiàn)在人類的飛行器速度低,要想去太陽系以外的行星至少需要幾十萬年,很不現(xiàn)實(shí)。但外星人的飛行器技術(shù)可能比我們高,他們有沒有可能到地球村來呢?
從1971年起,我國天文學(xué)家在世界上首先對奇異的UFO進(jìn)行定量科學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)離地面130千米至1500千米的近地空間,多次出現(xiàn)奇異的飛行物。有的飛行物飛行速度低至每秒0.29千米,僅為其飛行第一宇宙速度的1/25,且在1460千米的高度平行地面飛行25分鐘之久,說明這些飛行物有可能是具有抗地球引力能力的外星飛行器,否則它們早就落下來了。同時,國外一些重大UFO事件也表明外星飛行器可能已在訪問地球。
人類對地外文明的憧憬由來已久,但無論是牛郎織女、《西游記》凌霄寶殿的神話傳說,還是16世紀(jì)布魯諾“宇宙存在無數(shù)的太陽和地球,上面居住著各種生物”的猜測,都僅僅局限于縹緲的幻想。直到近代,它才有了科學(xué)的意味。最著名的是1877年發(fā)現(xiàn)火星大沖時,意大利米蘭天文臺斯基帕雷宣布,觀測到火星表面有線條狀的特征,被稱為“canali”,意指類似海峽、水道。一些天文學(xué)家隨后爭相觀測火星,美國人洛韋爾還專門建造一座天文臺,對火星拍攝照片,聲稱看到火星上有500多條河床,相信那里有智慧生物。
100多年過去了,火星依舊是最有希望存在生命體的行星,因?yàn)榛鹦潜砻嬗懈煽莸暮哟玻砻髂抢镆郧坝羞^河流和海洋。為什么水會成為生命體存在的重要依據(jù)呢?近十幾年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),生命體完全可能存在于極端環(huán)境中——在過去這是不可想象的,比如深海中有依靠化學(xué)反應(yīng)生存的細(xì)菌,滾燙的溫泉中也有生物能夠悠然自得。可以說,在地球上,幾乎所有有水的地方,都發(fā)現(xiàn)了生命。那么發(fā)現(xiàn)了水,可能就有生命體。
2014年,NASA宣布,火星的冰層下很可能生存著某種火星生命,它們釋放出的甲烷氣體在火星表面形成了一層薄霧。更激動人心的是,科學(xué)家相信,這些火星生命如今一定還活著,并且很可能正以一種“休眠”的狀態(tài)存在,甚至可能再次復(fù)蘇。
另一個可能存在生命體的是土衛(wèi)六,它是土星最大的一顆衛(wèi)星,直徑5150千米,是月球的1.5倍,有著與地球類似的地表,還是太陽系唯一一個擁有濃厚大氣層的衛(wèi)星。它的大氣層富含碳,與原始地球相似。
2004年,美國“卡西尼”號土星探測器發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六的北極和南極地區(qū)存在若干充滿液態(tài)物質(zhì)的湖泊。迄今在太陽系中,除地球之外,人類探測器只在土衛(wèi)六表面發(fā)現(xiàn)有湖泊存在。2009年,探測器拍攝到克拉肯馬雷湖,這個湖泊面積約40萬平方千米,比地球上最大的湖泊里海還要大,主要成分可能是液態(tài)甲烷,估計(jì)是由甲烷雨降落形成的。土衛(wèi)六云量密集的天然電場還發(fā)現(xiàn)有電流活躍跡象,類似于地球上的閃電輻射能量,閃電與生命起源密切相關(guān)。此外,土衛(wèi)六冰殼以下的深處則有可能是由水和氨組成的海洋。據(jù)以上特征推測,土衛(wèi)六具有孕育生命的可能性。
在火星、土衛(wèi)二、土衛(wèi)六和木衛(wèi)二上都有希望找到低級的生命,但不會找到土生土長的外星人。
1609年,伽利略首次用望遠(yuǎn)鏡揭示了銀河的秘密,發(fā)現(xiàn)這條明亮的光帶原來是由無數(shù)恒星組成的。人類對宇宙的認(rèn)識,也從太陽系延伸到了銀河系。
銀河系擁有2000億顆恒星,又擁有上千億個行星系,無線電波在真空中每秒走30萬千米,而從銀河系一端用手機(jī)向另一端打電話,仍要8.2萬年才能收到電話。
現(xiàn)代地外文明的探索是在爭議中誕生的。上世紀(jì)60年代,一些科學(xué)家提出,銀河系中可能存在比我們高級的文明,以及與之建立通訊聯(lián)系的途徑。不過,當(dāng)時科學(xué)界多數(shù)人不接受這一假說,各國政府機(jī)構(gòu)也不敢支持這方面的工作。直到1971年,美國科學(xué)院和蘇聯(lián)科學(xué)院聯(lián)合召開會議,支持地外文明的研究,從此出現(xiàn)“尋找地外文明”這一科學(xué)命題。
2009年,美國向太空發(fā)射開普勒空間望遠(yuǎn)鏡。2011年,NASA宣布:銀河系2000億顆恒星中,至少每兩顆恒星就有一顆擁有行星,每200顆恒星中就有一顆擁有位于“宜居帶”的行星。 根據(jù)新的資料,筆者估算銀河系中可能具有技術(shù)文明星球的數(shù)量約為600萬顆行星。
現(xiàn)代第一個尋找地外文明的計(jì)劃是“奧茲瑪計(jì)劃”,是美國康奈爾大學(xué)天文學(xué)家德拉克在1960年開始實(shí)施的。他和同事使用口徑25.9米的射電望遠(yuǎn)鏡,并安裝了波長21厘米的訊號接收裝置,用以搜索地球以外的無線電訊號。此后,天文學(xué)家啟動了更先進(jìn)的搜索計(jì)劃。
2011年,世界最大全動射電望遠(yuǎn)鏡——“格林班克”在美國西弗吉尼亞州綠岸山區(qū)“美國無線電靜默區(qū)”核心地帶啟用。在全世界搜尋地外文明的射電望遠(yuǎn)鏡中,格林班克可謂獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷,它不但是最大的——口徑100米,大約有43層樓高,重7700噸,也是靈敏度最高的,它全天24小時收集數(shù)據(jù),每秒獲取數(shù)據(jù)將近1千兆。
而在我國貴州, 500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡正在建造中,是世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡。它又被稱為“大耳朵”,因?yàn)樗褚恢淮T大而靈敏的“耳朵”,將捕捉來自宇宙深處最細(xì)微的“聲音”。
這是中國有史以來最大的天文工程,總投資達(dá)12億元,2011年3月動工,預(yù)計(jì)明年9月竣工??茖W(xué)家將用這只“大耳朵”發(fā)現(xiàn)宇宙中神秘怪異的天體,并滿足人類最本質(zhì)的好奇心:宇宙怎么誕生,為什么會有星星,為什么會有我們……以及監(jiān)聽來自外星人的無線電訊號,回答我們在宇宙中是否孤獨(dú)等問題。
除了搜索地外文明訊號,天文學(xué)家還主動發(fā)出無線電訊號,試圖與外星人聯(lián)系。1974年,美國康奈爾大學(xué)使用當(dāng)時世界上最大口徑的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡,向武仙座球狀星團(tuán)內(nèi)30萬顆恒星發(fā)射了強(qiáng)大的無線電訊號,傳達(dá)了地球和人類的信息,這些訊號要2.5萬年后才能到達(dá)該星團(tuán)。
1972年,NASA發(fā)射了“先驅(qū)者”10號飛船,它攜帶了標(biāo)志地球與人類的鍍金鋁板,將飛往距離我們65光年的畢宿五恒星,航程將長達(dá)170萬年之久。
1977年,美國發(fā)射兩顆“旅行者”號探測器,攜帶有一張?zhí)厥獬暗厍蛑簟?,人們希望探測器在外空間漫長的游蕩歲月里,能遇上外星人。這張唱片錄有54種對外星人的問候語,35種自然界的聲音,以及包括中國古琴名曲《高山流水》在內(nèi)的27首古典名曲、115幀照片。
“旅行者”1號還有一段發(fā)給外星人的電文:這是一個來自遙遠(yuǎn)的小小星球的禮物,它是我們的聲音、科學(xué)、形象、音樂、思想和感情的縮影,這個地球之音是為了在這個遼闊而令人敬畏的宇宙中給予我們的希望、我們的決心和我們對遙遠(yuǎn)世界的良好祝愿。
對現(xiàn)代地外文明的搜尋至今已有55年了,探測水平有了質(zhì)的飛躍,但仍未探測到任何肯定的結(jié)果。人們心中不免有這樣的疑惑:我們?yōu)槭裁匆敲炊嗟慕疱X和精力去尋找或許根本不存在的文明?難道只是為了好奇心?
2010年,在英國探索頻道紀(jì)錄片《與霍金一起了解宇宙》中,霍金指出,外星生物在耗盡自己星球上的資源后,便會乘坐大型飛船到他們能夠到達(dá)的星球掠奪資源,并將那里開拓成為他們的殖民地。如果有外星生物到訪地球,那將會像當(dāng)年意大利航海家哥倫布登陸美洲大陸一樣,最后給人類帶來毀滅性的災(zāi)難。換言之,探索地外文明是為了防患于未然。
無論是好奇心,還是防患于未然,似乎都有些不接地氣。其實(shí),尋找的過程或許遠(yuǎn)大于結(jié)果。
1970年,贊比亞修女瑪麗?尤肯達(dá)給美國科學(xué)家恩斯特?史圖林格寫了一封信,史圖林格因在火星之旅工程中的原創(chuàng)性研究成為NASA馬紹爾太空航行中心科學(xué)副總監(jiān)。信中,尤肯達(dá)修女問道,目前地球上還有這么多小孩子吃不上飯,他怎么能舍得為遠(yuǎn)在火星的項(xiàng)目花費(fèi)數(shù)十億美元。
史圖林格給尤肯達(dá)修女回了信,并講了一個故事。400年前的饑餓與疾病肆虐的中世紀(jì),一位樂善好施的德國伯爵碰到了一個怪人,他白天賣力工作,晚上把小玻璃片磨成鏡片,然后把磨好的鏡片裝到鏡筒里,用此來觀察細(xì)小的物件。伯爵被迷住了,資助這個怪人全力研究這些光學(xué)器件。曾經(jīng)受到伯爵資助的人知道后都很生氣,“我們還在受瘟疫的苦,他卻為那個閑人和他沒用的愛好亂花錢!”伯爵不為所動,一如既往地資助窮人和那個怪人。最后,那個怪人發(fā)明了顯微鏡,這個發(fā)明給醫(yī)學(xué)帶來了前所未有的發(fā)展,為消除瘟疫起到了重要推動作用。
在信中,史圖林格提出,探索宇宙空間、尋找地外文明有兩個重要作用:促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和提高一代人的科學(xué)素養(yǎng)?!懊磕辏加写蟾?000項(xiàng)從太空項(xiàng)目中發(fā)展出來的新技術(shù)被用于日常生活,這些技術(shù)打造出更好的廚房用具和農(nóng)場設(shè)備,更好的縫紉機(jī)和收音機(jī),更好的輪船和飛機(jī),更精確的天氣預(yù)報(bào)和風(fēng)暴預(yù)警……太空項(xiàng)目帶來的,不僅有新技術(shù)所提供的生活品質(zhì)的提升,隨著對宇宙研究的深入,我們對地球、對生命、對人類自身的感激之情將越深——太空探索讓地球更美好?!?/p>
這封回信隨后由NASA以《為什么要探索宇宙》為標(biāo)題發(fā)表,還附帶了一張題為“升起的地球”的照片——照片是宇航員威廉姆?安德斯于1968年在月球軌道上拍攝的地球照片。半個世紀(jì)后的今天,太空探索的意義,依舊是為了讓地球上的人類生活得更好。